观察氟对软骨细胞印度刺猬蛋白(Ihh)、甲状旁腺激素相关肽(PTHrp )、跨膜蛋白(Smo )表达和细胞增殖与凋亡的影响。
方法原代培养乳鼠关节软骨细胞,传第3代后按染氟(氟化钠,NaF)剂量分为0(对照),5、10、20、40 mg/L染氟组。采用噻唑蓝(MTT)法测定24、48、72 h细胞增殖率;流式细胞术法检测24、48、72 h对照组和40 mg/L染氟组细胞凋亡情况;蛋白质免疫印迹法(Western blot)和反转录PCR(RT-PCR)法检测48 h Ihh、PTHrp、Smo蛋白及mRNA表达。
结果与对照组比较,24、48、72 h 5 mg/L染氟组细胞增殖率明显升高,差异有统计学意义[(1.10 ± 0.08)%比(1.17 ± 0.07)%、(1.13 ± 0.08)%比(1.20 ± 0.06)%、(1.15 ± 0.08)%比(1.16 ± 0.08)%];40 mg/L染氟组细胞增殖率在48、72 h显著降低[(0.72 ± 0.11)%、(0.68 ± 0.04)%,P均< 0.05]。与对照组比较,40 mg/L染氟组软骨细胞凋亡率在24、48、72 h逐渐增高[(1.47 ± 0.05)%、(19.87 ± 3.03)%、(25.30 ± 1.28)%、(45.73 ± 4.63)%,F= 123.328,P< 0.01]。与对照组比较,5、10、20、40 mg/L染氟组在48 h Ihh、PTHrp、Smo蛋白及mRNA表达均明显增高(Ihh蛋白:0.77 ± 0.08比0.98 ± 0.07、1.23 ± 0.06、1.37 ± 0.07、1.34 ± 0.07 ;PTHrp蛋白:0.68 ± 0.04比0.89 ± 0.05、0.83 ± 0.05、1.29 ± 0.05、1.16 ± 0.08;Smo蛋白:0.37 ± 0.01比0.64 ± 0.06、0.67 ± 0.03、0.96 ± 0.06、0.69 ± 0.06, Ihh mRNA: 0.77 ± 0.05比0.98 ± 0.05、1.09 ± 0.05、1.27 ± 0.03、1.46 ± 0.06;PTHrp mRNA :0.67 ± 0.07比0.97 ± 0.05、1.07 ± 0.08、1.37 ± 0.05、1.45 ± 0.05;Smo mRNA :0.45 ± 0.03比0.63 ± 0.04、0.71 ± 0.05、0.81 ± 0.01、1.00 ± 0.02 ,P均< 0.05)。
结论低氟剂量对软骨细胞起增殖作用,而高氟剂量则起抑制作用。随时间的延长,氟可促进软骨细胞凋亡;随染氟剂量增高,软骨细胞中Ihh信号通路Ihh、PTHrp、Smo的蛋白及其mRNA表达逐渐升高。氟上调软骨细胞中Ihh信号通路以及促进软骨细胞的增殖与凋亡,并共同参与软骨细胞的损伤过程。